基本介紹
Spheripol工藝採用的液相環管反應器具有以下優點：
（a）有很高的反應器時-空產率（可達400kgPP/h.m3），反應器的容積較小，投資少；
（b）反應器結構簡單，材質要求低，可用低溫碳{TodayHot}鋼，設計製造簡單，由於管徑小（DN500或DN600），即使壓力較高，管壁也較薄；
（c）帶夾套的反應器直腿部分可作為反應器框架的支柱，這種結構設計降低了投資；
（d）由於反應器容積小，停留時間短，產品切換快，過渡料少；
（f）環管反應器內的漿液用軸流泵高速循環，流體流速高達7m/s，因此可以使聚合物淤漿攪拌均勻，催化劑體系分布均勻，聚合反應條件容易控制而且可以控制得很精確，產品質量均一，不容易產生熱點，不容易粘壁，軸流泵的能耗也較低；
（g）反應器內聚合物漿液濃度高（質量分數大於50%），反應器的單程轉化率高，均聚的丙烯單程轉化率為50%-60%。以上這些特點使環管反應器很適宜生產均聚物和無規共聚物。Spheripol工藝一開始使用GF-2A、FT-4S、UCD-104等高效催化劑，催化劑活性達到40kgPP/gcat，產品等規度為90%-99%，可不脫灰、不脫無規物。
目前該技術已經發展到第二代。與採用單環管反應器的第一代技術相比，第二代技術使用雙環管反應器，操作壓力和溫度都明顯提高，可生產雙峰聚丙烯。催化劑體系採用第四代或第五代Z-N高效催化劑，增加了氫氣分離和回收單元，改進了聚合物的高壓和低壓脫氣設備，汽蒸、乾燥和丙烯事故排放單元也有所改進，增加了操作靈活性，提高了效率，原料單體和各項公用工程消耗也顯著下降。所得產品顆粒度更加均勻，產品的熔體流動指數範圍更寬（從0.3-1600.0g/10min），可生產高剛性、高結晶度和低熱封溫度的新PP牌號。Spheripol工藝的抗沖共聚反應採用氣相法生產，反應器是一個或兩個串聯的密相流化床反應器{HotTag}。反應器採用氣相法密相流化床。採用一個氣相反應器系統可以生產乙烯含量在8%-12%（質量分數）的抗沖共聚物，如果需要生產橡膠相含量更高且可能具有一個以上分散相的特殊抗沖共聚物（如低應力發白產品），則需要設計兩個氣相反應能夠器系統，保持兩個氣相反應器系統中的氣相組成和操作條件獨立，可以獲得兩種不同的共聚物添加到均聚物中。
採用汽蒸和乾燥兩步法處理聚合物，可以很容易將汽蒸尾氣中的蒸氣冷凝而分離出純烴類單體，能夠完全回收利用尾氣中的烴類，降低單體的消耗。閉路氮氣乾燥系統也降低了裝置的氮氣消耗量。此外，Spheripol工藝採用模組化設計方式，可以滿足不同用戶的要求，易於分步建設（如先上均聚物生產系統，在適時增加氣相反應系統），裝置的生產能力也容易擴大。Spheripol工藝有嚴格完善的安全系統設計，使裝置有很高的操作穩定性和安全性。新一代Spheripol工藝採用純的添加劑加入系統，使產品質量更加均一穩定，而且方便產品切換。Spheripol工藝技術能提供全範圍的產品，包括均聚物、無規共聚物、抗沖共聚物、三元共聚物（乙烯-丙烯-丁烯共聚物）。其均聚物產品的MFR範圍為0.1-2000g/10min，工業化產品的MFR達到1860g/10min（特殊的不造粒產品），高剛性產品的彎曲模量達到2300MPa。工業化生產的無規共聚物產品中乙烯含量高達4.5%（質量分數），並有乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物產品，薄膜封焊起始溫度低至110℃，可與氣相法工藝生產的高乙烯含量無規共聚競爭。抗沖共聚產品具有很好的剛性和抗衝擊性的綜合性能，產品乙烯含量可高達25%（40%橡膠相），並已具有達到40%?蟻┖?浚?0%橡膠相）的能力。此外，Spheripol工藝可通過添加過氧化物和雙環管反應器靈活地根據產品需要在聚合物分散指數（PI）3.2-12之間調節產品的分子量分布，可以在反應器內直接生產MFR高達1800g/10min的產品以及大顆粒無需造粒產品，使Spheripol工藝具有極強的競爭力。Spheripol工藝的另外一個特點是先進的催化劑技術。Basell公司有多種催化劑體系可用於Spheripol工藝生產不同類型的產品，如MC-GF2A催化劑用於生產均聚物，MC-M1用於生產大球形的抗沖共聚物及均聚物和無規共聚物，而一些高模量的均聚物則要使用D-給電子體（二環戊基-二甲氧基-矽烷，簡稱DCPMC），一些高乙烯含量的特殊抗沖共聚物也要使用專用的催化劑。Basell公司註冊了多項專利的二醚類催化劑也已經有商業化產品，如MC-126、MC-127。二醚類催化劑具有很高的聚合活性（可達100Tpp/kg cat）和長壽命，很好的等規指數控制，高的氫氣敏感性，產品有較窄的的分子量分布。目前，世界上採用Spheripol工藝生產的聚丙烯裝置有近百套，總生產能力約為1460萬噸/年，約占世界聚丙烯總生產能力的36.8 %。其中北美地區的生產能力為403萬噸/年，亞洲地區合計為419萬噸/年，西歐地區的生產能力為 410.5萬噸/年，中歐和東歐地區的生產能力為62萬噸/年，中東和非洲地區的生產能力為 131.5萬噸/年；
